¿Casi tan rápido como una sobrecarga?

Ayer informamos sobre un interesante adaptador de carga único / DIY, desde CCS Combo 1 (CCS1) hasta el estándar patentado de Tesla, que le permite cargar un Tesla Model S Plaid en cargadores CCS1.

El proyecto, desarrollado por Ryan Huber, se ha probado con éxito en las estaciones de Electrify America, pero no es un producto comercial. No sabemos si el adaptador de fábrica / sin modificar de Tesla (próximamente) dará resultados similares, pero vale la pena ver qué es posible.

Según el informe y el gráfico compartido por Ryan Huber con InsideEVs, la potencia de salida puede superar los 200 kW. Vamos a compararlo con un Tesla Model S que se carga en un Supercharger V3 (250 kW) y veamos las diferencias.

La curva de carga en los cargadores CCS1 (ampliar aquí):

Para los propósitos de este análisis, recopilamos los datos, pero tenga en cuenta que la incertidumbre de medición / cálculo es al menos un porcentaje porcentual

La sesión específica comenzó alrededor del 10-11% del estado de carga (SOC). La potencia aumentó rápidamente a más de 150 kW al 13% de SOC y a más de 180 kW al 15% de SOC y luego continuó aumentando gradualmente hasta un pico de más de 213 kW alrededor del 39% SOC.

Desde el 40% del SOC, la potencia de salida disminuyó suavemente, y típicamente para los autos Tesla, a poco más de 50 kW al 90% del SOC.

La sesión de carga del 11 al 90% duró unos 36 minutos. Otras veces son:

• 11-80%: 27 minutos
• 20-80%: 24 minutos
• 11-90%: 36 minutos
• 20-90%: 33 minutos

La carga del 20% al 80% de SOC tomó aproximadamente 24 minutos. Muy buenos resultados, debemos admitir.

La potencia promedio en el rango muy importante de 20% a 80% SOC es 140 kilovatios, cual és 66% del valor pico.

Tasa C máxima *: potencia de carga hasta la capacidad total de la batería de 100 kWh (estimación aproximada) 2.1C.

La tasa de C promedio cuando se carga de 20% a 80% SOC es 1.4C.

* La tasa C nos dice cómo la potencia de carga se relaciona con la capacidad de la batería. Por ejemplo: 1C es 1 hora de potencia de carga (actual), cuando el valor de potencia en kW es igual a la capacidad de la batería en kWh. 2C sería suficiente para recargar en media hora.

La capacidad neta de la batería de 95 kWh (estimación aproximada) es aproximadamente el 95% de la capacidad total de la batería.

La tasa de reabastecimiento de intervalo depende del consumo de energía y el consumo de energía depende del caso de uso.

En este artículo, usaremos los números de rango del Tesla Model S Plaid para la versión con ruedas de 21 «del automóvil (la versión con ruedas de 19» tiene un rango mayor).

• WLTP
  Teniendo en cuenta la autonomía WLTP de 628 km (390 millas) y la capacidad de batería disponible de 95 kWh, podemos suponer un consumo de energía de 151 Wh / km (243 Wh / milla).
  La velocidad de reabastecimiento de combustible de rango efectivo promedio cuando se carga de 20% a 80% SOC sería entonces 15,5 km / minuto (9,6 millas / minuto).
• Gama combinada EPA
  Teniendo en cuenta el rango EPA combinado de 348 millas (560 km) y la capacidad disponible de la batería de 95 kWh, podemos asumir un consumo de energía de 273 Wh / milla (170 Wh / km).
  La velocidad de reabastecimiento de combustible de rango efectivo promedio cuando se carga de 20% a 80% SOC sería entonces 8,6 millas / minuto (13,8 km / minuto).
• Rango de autopista EPA
  Teniendo en cuenta la autonomía en carretera de la EPA de 341 millas (549 km) y la capacidad de batería disponible de 95 kWh, podemos suponer un consumo de energía de 279 Wh / milla (173 Wh / km).
  La velocidad de reabastecimiento de combustible de rango efectivo promedio cuando se carga de 20% a 80% SOC sería entonces 8,4 millas / minuto (13,5 km / minuto).
• Prueba de rango IEV de 70 mph
  Teniendo en cuenta el resultado de la prueba de alcance de 70 mph (483 km) del IEV de 300 millas y la capacidad disponible de la batería de 95 kWh, podemos asumir un consumo de energía de 317 Wh / milla (197 Wh / km).
  La velocidad de reabastecimiento de combustible de rango efectivo promedio cuando se carga de 20% a 80% SOC sería entonces 7,4 millas / minuto (11,9 km / minuto).

Suponiendo el resultado de la prueba de rango IEV de 70 mph, la velocidad promedio de reabastecimiento de combustible para la ventana de 20-80% SOC sería 7,4 millas / minuto (11,9 km / minuto).

Aquí está nuestra tarjeta de carga definitiva para el Tesla Model S Plaid (adaptador CCS1 en EA) que muestra el tiempo de carga estimado para agregar una cierta cantidad de puntos porcentuales de SOC, potencia de carga promedio, energía agregada y rango agregado a los rangos SOC enumerados. Click aquí para ampliar la imagen.

La matriz anterior puede ser útil desde la perspectiva del usuario, pero tenga en cuenta que es solo una estimación para una prueba específica, con una incertidumbre de medición y cálculo probablemente superior al 5%. Además, viene la variación para cada caso: automóvil (versión de la batería, edad / estado de salud), cargador, temperatura ambiente y de la batería, versión del software y mucho más (incluida la calefacción / refrigeración de la cabina durante la carga). Otra cosa es que la curva de carga puede cambiar cuando la carga comienza en un SOC inferior / superior.

Comparaciones con otros vehículos eléctricos

Carga rápida Tesla Model S Plaid en Electrify America (CCS1) Fuente: Ryan Huber

Tesla Model S Plaid (fuente: Tom Moloughney)

Ahora es el momento de comparar la carga CCS1 con la Supercarga Plaid del Tesla Model S:

• Adaptador Tesla Model S Plaid 21 «CCS1 en EA
• Tesla Model S Plaid 21 «V3 Supercharging – Prueba Tom Moloughney (octubre de 2021), revisado aquí
  al 80% del SOC, la sesión se interrumpió y requirió una reconexión rápida (ver el bulto en la línea negra), pero tiene una influencia marginal en el resultado.

Si comparamos las sesiones de facturación bruta, podemos ver que la mayor parte de la curva de facturación es muy similar: entre aproximadamente un 40% y más del 90% del SOC (y probablemente hasta el 100%, pero el gráfico termina).

Por otro lado, en la primera parte de la sesión de sobrealimentación V3 de Tom, el automóvil es capaz de cargar hasta 250 kW. El automóvil con el adaptador CCS1 (arrancó alrededor del 11% SOC) alcanzó un máximo de más de 213 kW.

Creemos que más de 200 kW es el máximo para cargar el Tesla-CCS. Se observó un resultado similar (forma y niveles de potencia) en Europa cuando se usaba un cargador CCS2, pero en el caso de un Tesla Model 3 Long Range (de forma nativa).

Son interesantes los resultados en la popular ventana de 20-80% SOC, el automóvil con el adaptador CCS1 registró un promedio de 140 kW, en comparación con los 139 kW en el caso del V3 SC Supercharger.

Eso es porque la sesión de Tom comenzó con 0% SOC y rápidamente alcanzó 250kW. Las restricciones de carga (temperatura o voltaje de la batería) requirieron reducir la salida después de aproximadamente un tercio de la sesión. CCS1 era un poco más ruidoso la mayor parte del tiempo (generalmente en varios kW).

En el caso de la ventana de SOC de 11-90%, el CCS está en 128 kW, mientras que el SOC de sobrealimentación V3 (10-80%) está en 149 kW. Una pequeña diferencia.

La diferencia en el tiempo de carga es muy pequeña, se nota solo al principio:

* Los puntos de partida se han ajustado al SOC común más bajo.

Aquí están los números:

La comparación de la tasa C es una consecuencia natural de la potencia de carga (ambas baterías son iguales):

Un breve resumen:

Excluyendo el período inicial en el que Tesla puede disfrutar de 250kW de Supercharging V3, la tasa de reabastecimiento de combustible será similar.

Aquí están los números para el 20-80% de SOC:

La principal conclusión de la comparación de la prueba de sobrecarga V3 y la prueba del adaptador único CCS1 es que es técnicamente posible superar los 200 kW con el adaptador y que la curva de carga debería ser muy comparable después del 35% de SOC.

No sabemos si el adaptador comercial Tesla CCS1 podrá proporcionar un rendimiento similar, pero hay potencial (tal vez el modelo S / X actualizado obtenga estos resultados en CCS2 de forma nativa en Europa).

Tener un adaptador como este sería una valiosa adición en caso de que una estación de sobrealimentación Tesla esté llena, o sea de un tipo más antiguo (menor potencia) o menos convenientemente ubicado (el tiempo de conducción también es importante).

Informaciones generales:

* Algunos valores en los gráficos se estiman a partir de la fuente de datos.

** La temperatura de la celda de la batería puede afectar negativamente la capacidad de carga. No tenemos datos sobre la temperatura de la batería al inicio y durante el proceso de carga. En climas fríos o cálidos, así como después de una conducción muy dinámica, la potencia de carga puede ser significativamente menor que la que se muestra en los gráficos (en casos extremos, la carga puede ser imposible hasta que la temperatura de la batería no vuelva a un nivel aceptable).